JPH11188105A - 虚血性心筋組織を脈管再生する操作可能で偏向可能なカテーテル - Google Patents
虚血性心筋組織を脈管再生する操作可能で偏向可能なカテーテルInfo
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Abstract
情報を提供できるDMR用カテーテルを提供する。 【解決手段】 カテーテル本体部12と、制御ハンドル
16と、先端部位14と、制御ハンドルの操作により先
端部位を偏向する手段とから成る操作可能な直接心筋脈
管再生用カテーテル10である。カテーテル本体部は外
壁部と基端部および先端部と1個の穴を有している。制
御ハンドルはカテーテル本体部の基端部に配置されてい
る。先端部位は基端部および先端部と1個の穴を有する
柔軟性チューブを備えている。この先端部位の基端部は
カテーテル本体部の先端部に固定して取り付けられてい
る。カテーテルはまた先端部位の先端部内に配置されて
その位置を示す信号を生じる電磁センサーを備えてい
る。
Description
理に特に有用な操作可能なカテーテルに関する。
脈管再生とも称され、この技法によって、医者は虚血性
心疾患組織と診断される心筋におけるチャネル(channe
ls)を焼くことによって心筋梗塞の患者の治療を可能に
している。すなわち、チャネル部をレーザーで焼くこと
によって新しい脈管形成すなわち血管の形成が可能にな
る。
り、これらは心臓の筋肉を処理するためにレーザー装置
による胸壁の切開を要する。しかしながら、これらの手
法は極めて複雑な外科手術を必要とするために好適では
ない。Aita他の米国特許第5,389,096号は
患者の脈管内にカテーテルのような案内可能な細長いレ
ーザー処理装置を挿入することによって経皮的に心筋脈
管再生を行なうための処理方法を記載している。すなわ
ち、カテーテルの先端部を脈管再生する心臓の領域に案
内して、心臓の内壁にレーザーエネルギーを照射するこ
とにより、チャネル部を形成して心内膜から心筋に変化
させる。
る場合に、医者は、切除用カテーテルのような光ファイ
バーを有する他のカテーテルに比してより多くの制御と
情報を必要とする。しかしながら、Aita他はこのD
MR用カテーテルについて一般的に記載しているに過ぎ
ない。そこで、本発明においては、Aita他において
記載されるカテーテルに比して、医者に、より広範な制
御と多量の情報取得を可能にする改善されたDMR用カ
テーテルについて検討した。
技術に比して、優れた制御操作性を有しかつ使用者に多
量の情報を提供できるDMR用カテーテルを提供するこ
とを目的とする。
織を治療するために使用されるDMR手法において特に
有用な操作可能なカテーテルを提供する。この操作可能
なDMR用カテーテルはカテーテル本体部またはシャフ
トと、当該カテーテル本体部の先端に取り付けた先端部
位と、当該カテーテル本体部の基端部に取り付けた制御
ハンドルから構成されている。引張りワイヤが上記基端
部における制御ハンドル内に取り付けられており、さら
に、カテーテル本体部内の穴の中を上記先端部位におけ
る穴まで延出して当該先端部位の先端部またはその近く
に取り付けられている。制御ハンドルを操作することに
よって先端部位の向きを変えることができる。さらに、
レーザーエネルギーの伝達に適する光ファイバーが制御
ハンドル、カテーテル本体部および先端部位を貫走して
おり、この光ファイバーの先端部は先端部位の先端面と
ほぼ同一面になっている。一方、光ファイバーの基端部
は制御ハンドルから適当なコネクタに延出しており、こ
のコネクタは当該光ファイバーをレーザーエネルギーの
供給源に接続している。この光ファイバーはレーザーエ
ネルギーを伝達して脈管再生を誘発するチャネル部すな
わちめくら穴(blind holes)を心臓組織内に形成する。
記DMR用カテーテルの先端部位は電磁センサーを備え
ている。この電磁センサーは先端部位からカテーテル本
体部および制御ハンドルに延出するセンサーケーブルに
より回路基板に接続している。好ましくは、この回路基
板はハンドル内に収容されている。この回路基板からの
信号はケーブルを介してコンピュータおよびモニターに
伝達される。而して、上記電磁センサーは医者による心
室の視覚的表現形成および心室内のセンサーすなわちカ
テーテル先端部の位置観察を可能にする。
いては、DMR用カテーテルは先端電極と当該先端電極
から基端部側に離間する1個以上の環状電極を備えてい
る。各電極は電極リード線により接続されている。この
リード線は先端部位、カテーテル本体部および制御ハン
ドルを貫走して適当なコネクタまで延出し、さらに、適
当なモニターに接続されている。これらの先端および環
状電極によって、心臓組織の電気的活性のマッピングが
可能になる。本発明の特に好ましい実施形態において
は、上記DMR用カテーテルは先端部位内の電磁センサ
ーと先端電極と1個以上の環状電極を備えている。この
組み合わせによって、医者は、先端および環状電極によ
り、例えば、左心室等の特定の心室における心臓壁の電
気的活性をマッピングすることが可能になり、また、電
磁センサーにより、虚血性心疾患領域を決定すると同時
に心臓内における先端部位の正確な位置を記録すること
が可能になって、モニター上に視覚的に表示される心室
の三次元的表現が形成できる。虚血性心疾患領域がマッ
ピングされると、先端部位がその領域に移動し、かつ、
偏向して光ファイバーがその心臓の壁部に対してほぼ直
角になり、レーザーエネルギーがその心臓組織に照射さ
れて当該心臓組織内にチャネルが形成される。
イバーは、好ましくはアルミニウム製の、保護ジャケッ
トを備えている。この光ファイバーは制御ハンドルから
カテーテル本体部を介して先端電極を担持する先端部位
内に延出している。この先端部位においては、光ファイ
バーは先端電極内の光ファイバー用の穴の中を貫走し、
この光ファイバーの先端部は先端電極の先端面と同一面
内にある。上記アルミニウムジャケットは先端電極内を
延出する光ファイバーから取り外される。この取り外し
によって、アルミニウムジャケットの粒子が、特にレー
ザー伝達時に、心臓内に散入して発作を引き起こすこと
を回避する。また、この取り外しによって、レーザー伝
達時に患者に致命的な高電圧を与えることになるアルミ
ニウムジャケットと先端電極との間の電気的ショートが
防止できる。
テーテルはカテーテル本体部の基端部から当該カテーテ
ル本体部の穴を介してその先端部位に延出する注入チュ
ーブを有する。この注入チューブの先端部は光ファイバ
ー近傍の先端部位の先端部において開口しており、新脈
管形成を誘発する薬物を含む流体がカテーテルを介して
心臓組織に供給できるようになっている。好ましい実施
形態においては、上記DMR用カテーテルは注入チュー
ブと光ファイバー用の穴の近傍に注入通路を有する先端
電極を備えている。上記注入チューブは先端電極内にお
ける上記注入通路に接続、好ましくは、挿入されてお
り、当該注入チューブを通過する流体は先端電極内の注
入通路に入りかつその中を流れて心臓の組織に至る。一
方、上記注入チューブの基端部はルアハブ等の部材にお
いてその終端部を有している。
カテーテル本体部またはシャフトは改善された捩れ安定
性を呈する構成を備えており、カテーテルの壁厚を最小
化しつつ改善された先端制御を可能にする。このカテー
テル本体部は単一の中央孔を備えており、編んだステン
レススチールメッシュを埋め込んだポリウレタンまたは
ナイロン製の管状外壁部により形成されている。この外
壁部の内面は、好ましくはポリイミド製等の、剛性賦与
チューブにより内張りされている。すなわち、このポリ
イミド製剛性賦与チューブを使用することによって、改
善された捩れ安定性を具現すると共にカテーテルの壁厚
が最小化できる。これによって、中央孔の直径を最大に
できる。このような構成は、光ファイバー、引張りワイ
ヤ、電極リード線および電磁センサーケーブルの全てが
カテーテル本体部の中央孔の中に延在する操作可能なD
MR用カテーテルにおいて特に有用であるが、他の操作
可能型カテーテル構成においても有用である。
構成は上記ポリイミド剛性賦与チューブと先端部位との
間に管状スペーサを備えている。このスペーサは剛性賦
与チューブの材料(例えば、ポリイミド)よりも剛性は
低いが、先端部位の材料(例えば、ポリウレタン)より
も高い剛性の材料によって形成されている。現在では、
テフロン(Teflon(登録商標))が当該スペーサの材料
として好ましい。
おいて、剛性賦与チューブはその先端部が上記管状スペ
ーサに当接するまで管状外壁部内に挿入される。この
時、剛性賦与チューブの基端部に力が加えられて、剛性
賦与チューブは外壁部に接着剤等によって固定される。
さらに、剛性賦与チューブの基端部に力を加えることに
よって、繰り返される先端部の偏向による剛性賦与チュ
ーブと管状スペーサの間または当該スペーサと先端部位
の間に間隙が形成されなくなる。
可能なカテーテルの構成において、引張りワイヤは、基
端部が接着剤ジョイントによりカテーテル本体部の基端
部に固定され、先端部が第2の接着剤ジョイントにより
スペーサの先端位置における先端部位の基端部に固定さ
れる非圧縮性の圧縮コイル内を延出しているのが好まし
い。この構成によって、先端部の偏向によるスペーサの
圧縮が防げ、薄い壁のスペーサの使用が可能になる。
ーテルの先端部位を偏向するために操作できる制御ハン
ドルが備えられている。この制御ハンドルはカテーテル
本体部に取り付けられている第1の部材と引張りワイヤ
に取り付けられている第1の部材に対して可能な第2の
部材を有している。この構成において、第2の部材に対
する第1の部材の動きにより先端部が偏向する。このハ
ンドルは案内チューブを備えており、その中に上記光フ
ァイバーが延在する。この案内チューブは上記第1部材
または第2部材に固定されている。さらに、この案内チ
ューブ内において、光ファイバーは当該第1部材および
第2部材に対して長さ方向に移動可能である。
おいて、直接心筋再脈管形成(DMR)において使用す
るカテーテルが提供される。図1乃至図5に示すよう
に、カテーテル10は基端部と先端部を有する細長いカ
テーテル本体部12と、カテーテル本体部12の先端部
における先端部位14と、カテーテル本体部12の基端
部における制御ハンドル16を備えている。
ル本体部12は単一の中央または軸方向の穴18を有す
る細長い管状構造を有している。このカテーテル本体部
12は柔軟性、すなわち、折り曲げ可能であるが、その
長さ方向に沿ってほぼ非圧縮性を有している。なお、こ
のカテーテル本体部12は図示以外の任意の適当な構成
とすることができ、また、任意の適当な材料により形成
できる。現在において好ましい構成はポリウレタンまた
はナイロン製の外壁部22を備えている。この外壁部2
2は埋め込まれたステンレススチール等の編みメッシュ
から構成されていて、カテーテル本体部12の捩れに対
する構造的維持力を高めており、制御ハンドル16が回
転するとカテーテル10の先端部位が対応する方向に回
転するようになっている。
要はないが、約8フレンチ(french)以下であるのが好
ましい。同様に、外壁部22の厚さも限定する必要はな
い。この外壁部22の内面は剛性賦与チューブ20で内
張りされており、当該チューブ20は任意の適当な材
料、好ましくは、ポリイミドで形成できる。この剛性賦
与チューブは外壁部22の長さ方向に沿って捩れ安定性
を高めると共にカテーテルの厚さを最小にし、かつ、上
記単一穴の直径を細大にする。この剛性賦与チューブ2
0の外径は外壁部22の内径と同じか僅かに小さい。ポ
リイミドによるチューブ化は、壁厚を極めて薄くできる
と同時に良好な型さが得られる点で、現在好まれてい
る。この結果、強度や剛性を犠牲にすることなく、中央
孔(穴)18の直径を最大にすることが可能になる。な
お、ポリイミド材は折り曲げられた時に捩れやすいため
に剛性賦与チューブとして一般に使用されないものであ
るが、特にステンレススチールの編みメッシュを有する
ポリウレタンやナイロン等の外壁部22と組み合わせる
と、当該折り曲げ時のポリイミド剛性賦与チューブ20
の性質がカテーテルの用途においてほとんど解消でき
る。
部22は約0.092インチの外径と0.063インチ
の内径を有し、ポリイミド剛性賦与チューブは約0.0
615インチの外径と約0.052インチの内径を有し
ている。
4は3個の穴を有するチューブ19の短い部分から構成
されている。チューブ19は適当な無毒性の材料で形成
され、その材料はカテーテル本体部12よりも柔軟であ
ることが好ましい。現在好まれている材料としては、編
み込みポリウレタンすなわちステンレススチール編みメ
ッシュを埋め込んだポリウレタンが挙げられる。先端部
位14の外径は、カテーテル12の外径と同様に、約8
フレンチ以下であるのが好ましい。また、上記穴の大き
さは限定する必要がないが、特に好ましい実施形態にお
いては、先端部位は約7フレンチ(0.092インチ)
の外径を有しており、第1の穴30および第2の穴32
は一般にほぼ同じ大きさで、直径が約0.022インチ
であり、第3の穴34は僅かに大きな直径で約0.03
6インチである。
り付けるための好ましい手段を図4に示す。先端部位1
4の基端部はカテーテル本体部12の外壁部22の内面
を支持する外周ノッチ(切欠部)24を備えている。こ
の先端部位14とカテーテル本体部12は接着剤等によ
り接合している。図示の構成においては、スペーサ52
がカテーテル本体部12内の剛性賦与チューブ20の先
端部と先端部位14の基端部との間に配置されている。
このスペーサ52は例えばポリウレタン等の先端部位1
4の材料よりも剛性が高く、例えばポリイミド等の剛性
賦与チューブ20の材料と同程度の剛性の材料で形成さ
れるのが好ましい。つまり、現在の所、スペーサはテフ
ロン(Teflon(登録商標))で形成するのが好ましい。
さらに、好ましいスペーサ52は約0.25インチ乃至
約0.75インチの長さであり、より好ましくは、約
0.5インチの長さである。また、このスペーサ52は
剛性賦与チューブ20の外径および内径とほぼ同じ外形
および内径を有するのが好ましい。このスペーサ52に
よって、カテーテル本体部12とカテーテル先端部14
との接合部における柔軟性が変化し、これによって、当
該カテーテル本体部12と先端部位14の接合部が折れ
や捩れを生じることなく滑らかに曲げられる。
により保持できる。逆に、剛性賦与チューブ20はカテ
ーテル本体部12の基端部において接着剤ジョイント2
3および25により外壁部22に対して保持される。カ
テーテル本体部12の好ましい構成において、剛性賦与
チューブ20の基端部に力を加えることにより、当該剛
性賦与チューブ20の先端部がスペーサ52に強く当接
してこれを押圧する。圧縮下において、例えばSuper Gl
ue(登録商標)のような高速乾燥接着剤により、第1の
接着ジョイントが剛性賦与チューブ20と外壁部22と
の間に形成される。その後、第2の接着剤ジョイント
が、例えばポリウレタンのような低速乾燥でより強力な
接着剤により、剛性賦与チューブ20と外壁部22との
間に形成される。剛性賦与チューブ20とスペーサ58
が圧縮下にあるカテーテル本体部12の構成において、
剛性賦与チューブ20とスペーサ58の間およびスペー
サ58と先端部位14の間の間隙形成が防げる点で有利
である。つまり、このような圧縮状況がなければ、先端
部を繰り返し偏向操作した後に上記の間隙が生じるから
である。このような間隙はカテーテルの折れ目や折りた
たみを生じてその回転性を損なうために望ましくない。
リード線40、光ファイバー46、センサーケーブル7
4および圧縮コイル44が貫走しており、当該コイル4
4の中に引張りワイヤ42が延在している。単一穴18
を有するカテーテル本体部は多孔形本体部よりも好まし
い。その理由は、単一穴18の本体部はカテーテル10
を回転する場合に先端部の制御がより良好に行なえるか
らである。また、単一穴18によって、リード線40、
光ファイバー46、センサーケーブル74および圧縮コ
イル44により囲まれる引張りワイヤ42がカテーテル
本体部内において浮遊状態にすることができる。逆に、
このようなワイヤおよびケーブルが複数の穴において規
制されると、ハンドル16の回転によりそれぞれエネル
ギーが蓄積されて、例えば、ハンドルが解法されると、
カテーテル本体部12が回転して戻るようになり、ま
た、ある曲面に沿って折れ曲がる場合に互いに押し合っ
てそれぞれが不所望な特性を呈するようになりやすい。
ドル16に、また、その先端部が先端部位14に取り付
けられている。この引張りワイヤ42は好ましくはテフ
ロン(Teflon(登録商標))等により被覆したステンレ
ススチールまたはNitinol のような適当な金属材で形成
されている。このような被覆によって引張りワイヤ42
に潤滑性を与える。この引張りワイヤ42は好ましくは
約0.006乃至約0.010インチの範囲の直径を有
する。
基端部から先端部位14の基端部に延出している。この
圧縮コイル44は任意の適当な金属材、好ましくは、ス
テンレススチールによって形成されている。さらに、圧
縮コイル44は強固に巻かれていて良好な柔軟性すなわ
ち折れ曲がり性と共に圧縮に対する耐性を示す。この圧
縮コイル44の内径は好ましくは引張りワイヤ42の直
径よりも僅かに大きい。例えば、引張りワイヤ42が約
0.007インチの直径を有する場合に、圧縮コイル4
4は約0.008インチの内径を有するのが好ましい。
引張りワイヤ42上にテフロン(Teflon(登録商標))
を被覆することによって、圧縮コイル44内にワイヤ4
2が自由に摺動できるようになる。また、圧縮コイル4
4の外面はその長さ方向に沿って柔軟で非導電性のシー
ス26により被覆されており、当該圧縮コイル44はリ
ード線40、光ファイバー46またはセンサーケーブル
74のいずれかとの間の接触も防いでいる。なお、非導
電性シース26はポリイミドチューブにより形成するの
が現在のところ好ましい。
ント29によりカテーテル本体部12における剛性賦与
チューブ20の基端部に取り付けられており、その先端
部が接着ジョイント50によりスペーサ52の先端位置
における先端部位14に取り付けられている。これらの
接着剤ジョイント29および50はポリウレタン接着剤
等から構成されるのが好ましい。この接着剤はカテーテ
ル本体部12の外面と単一穴18との間に設けられた穴
を介して注射器のような手段により供給できる。さら
に、この穴はカテーテル本体部12と剛性賦与チューブ
20に永久的な穴を形成する程度に熱せられた例えば針
のような手段により形成できる。その後、接着剤はその
穴を介して圧縮コイル44の外部表面に送られ、その外
周に広がって当該圧縮コイル44の全外周面に接着剤ジ
ョイントを形成する。
穴32の中に延在している。この引張りワイヤ42は先
端電極36またはカテーテル先端部位14の一側面に取
り付けられている。図3および図4において、先端部位
14の内部で接着剤ジョイント51の先端方向に圧縮コ
イルの巻き線47が長手方向に延出している。この延出
した巻き線47は折り曲げ可能で圧縮可能であり、好ま
しくは、約0.5インチの長さで延出している。引張り
ワイヤ42はこの延出した巻き線47の中を貫走してプ
ラスチック、好ましくは、テフロン(Teflon(登録商
標))のシース81内に挿入されており、このシース8
1によって、先端部位14が偏向した時に、当該先端部
位14の壁によって引張りワイヤ42が切断されるのを
防いでいる。
うに半田等によって先端電極36または先端部位14の
側壁に取り付けられる。側壁部に取り付けられる場合
は、図10乃至図12に示すように引張りワイヤ42の
先端部に固定したアンカー80を備える実施形態が好ま
しい。このような実施形態においては、当該アンカーは
例えば注射器管の短い部分の金属管82により形成され
ており、この金属管は引張りワイヤ42の先端部に例え
ばかしめることによって固定される。この金属管82は
引張りワイヤ42の先端部から僅かに延びる部分を有し
ている。ステンレススチールリボン等の小片により形成
されたクロスピース84が当該チューブ82の先端部に
直角に半田付けまたは溶接されており、動作時には平坦
状になっている。これによりT形アンカー80が形成さ
れる。さらに、カテーテル先端部位14に切欠部86が
形成されており、引張りワイヤ42を担持する第2の穴
32内に開口している。アンカー80はこの切欠部86
の中に配置されている。クロスピース84を形成するリ
ボンの長さが第2の穴32内の開口部の直径よりも長い
ので、アンカー80は当該第2の穴32内に完全に引き
込まれることはない。その後、この切欠部86はポリウ
レタン等でシールされて滑らかな表面になる。
先端部位14の先端部に配置されている。好ましくは、
当該先端電極36はチューブ19の外径とほぼ同じ外径
を有している。この先端電極36は、好ましくはポリエ
ーテルエーテルケトン(PEEK)製のプラスチックハ
ウジング21によりチューブ19に接続されている。先
端電極36の基端部は外周に切欠部が形成されていてプ
ラスチックハウジング21の先端部に嵌入して、当該ハ
ウジング21にポリウレタン等の接着剤により結合され
ている。一方、プラスチックハウジング21の基端部は
先端部位14のチューブ19の先端部にポリウレタン等
の接着剤により結合している。
端部には環状電極38が備えられている。この環状電極
38はプラスチックハウジング21上を摺動して接着剤
等により固定される。必要であれば、プラスチックハウ
ジング21上または先端部位14の柔軟チューブ19上
に付加的な環状電極を配置して使用できる。
れ別々のリード線40に接続している。このリード線は
先端部位14における第3の穴34からカテーテル本体
部12および制御ハンドル16を介して入力ジャック
(図示せず)におけるそれらの基端部に延出しており、
この入力ジャックは的当なモニター(図示せず)に接続
することができる。必要であれば、カテーテル本体部1
2、制御ハンドル16および先端部位14の基端部を貫
走するリード線40の部分を保護チューブまたはシース
内に収納または束ねることができる。
電極36および環状電極38に接続されている。好まし
くは、リード線40の先端電極36への接続は図3に示
すような溶接43により行なわれる。また、リード線4
0の環状電極38に対する接続はプラスチックハウジン
グ21を介する小孔部を形成することにより行なわれる
のが好ましい。このような穴は、例えば、針をプラスチ
ックハウジング21に挿入してこの針を永久穴が形成で
きる程度に熱することにより形成できる。その後、リー
ド線40はマイクロフック等を用いることによりその穴
から引き出される。さらに、そのリード線40の端部の
被覆材をはがして環状電極38の下側に半田付け若しく
は溶接する。その後、この環状電極38は穴の上を摺動
してポリウレタン等の接着剤で固定される。
は、先端電極36に温度感知手段が備えられており、必
要に応じて、環状電極38にも設けられている。この場
合、熱電対またはサーミスタ等の任意の従来の温度感知
手段が使用できる。なお、図3においては、先端電極3
6用の好ましい温度感知手段はエナメルワイヤ対により
形成した熱電対から成る。このワイヤ対の一方のワイヤ
は、例えば、熱電対の部品としてだけでなく電極リード
線として使える番号40の銅線から成る銅線41であ
る。また、当該ワイヤ対の他方のワイヤは、例えば、こ
のワイヤ対を支持して補強する番号40の構造線から成
る構造線45である。このワイヤ対におけるワイヤ41
および45は、先端電極36に接触して半田付けまたは
溶接される先端部分を除いて互いに電気的に絶縁されて
いる。光ファイバー46の先端部近傍部位における先端
電極36の温度をモニターすることが望ましいので、当
該先端電極36におけるめくら穴を伴う熱電対は図示の
ようにめくら穴の先端部において先端電極36に固定さ
れている。
ーザーエネルギーを供給するための光ファイバー46は
制御ハンドル16およびカテーテル本体部12および先
端部位14の第1の穴30の中を摺動自在に貫走してい
る。本明細書における用語「チャネル(channels)」は
経皮的心筋再脈管形成用のチャネルを意味し、当該チャ
ネルはレーザー照射時に心臓組織において形成されるも
のである。なお、好ましいチャネルは約1.0ミリの直
径で約5.0ミリまでの深さを有する。
における光ファイバー用の穴を通って接着剤等により先
端電極36に固定されている。この光ファイバー46の
先端部は先端電極の先端面と同一面を有する。また、光
ファイバー46の基端部におけるコネクタ(図示せず)
は当該光ファイバー46の基端部をレーザー(図示せ
ず)に接続するために用いることができる。この場合、
適当なレーザーを使用できる。現在において好ましいレ
ーザーはShaplan Ho:YAG2040レーザーである。
ープ処理シリカ等により形成した金属被覆部および周囲
ジャケット45を備えている。ジャケット45は、好ま
しくはアルミニウム等の適当な材料から形成できるが、
ナイロンおよびポリイミドのような材料も使用できる。
アルミニウムジャケット45は光ファイバー46の強度
を最大にする点で好ましく、例えばカテーテル先端部1
4の偏向時における光ファイバーの折り曲げ時にクォー
ツコアが壊れないように保護する。
ミニウムジャケット45はコア48から剥される。この
ことには二つの主たる理由がある。第1に、アルミニウ
ムジャケット(または他の任意の種類のジャケット)
が、特にレーザー伝送時に発作を引き起こす原因とな
る、心室内で散解することを防止する。第2に、アルミ
ニウムジャケット45を先端電極36から電気的に絶縁
するためである。このことによって、レーザー伝送時に
患者に対して致命的な高電圧の影響を及ぼし得る短絡回
路がジャケット45と先端電極36との間に生じなくな
る。さらに、先端電極36内に位置する部分において、
プラスチック、好ましくは、ポリイミドの保護チューブ
47ジャケット45により被覆される光ファイバー46
の部分を被覆している。この保護チューブ47はジャケ
ット45と先端電極36との間の電気的接触を防いでい
る。また、保護チューブ47はアルミニウムジャケット
45の先端部から延出してコア48を支持する。しかし
ながら、この保護チューブ47はレーザー照射時に溶け
てしまうので、光ファイバー46の先端部近くまで延出
できない。この保護チューブ47は先端電極36に接着
剤等により固定される。
内に収容されており、電磁センサーケーブル74を介し
て制御ハンドル16に接続されている。このケーブル7
4は先端部位14の第3の穴34からカテーテル本体部
12を抜けて制御ハンドル16に延出している。電磁セ
ンサー74はプラスチック被覆のシース内に収容される
多数のワイヤから構成されている。制御ハンドル16に
おいて、センサー74のワイヤは回路基板64に接続し
ている。この回路基板64は電磁センサーから受け取っ
た信号を増幅してコンピュータにより処理可能な形態で
コンピュータに送る。カテーテルは単一用途のみに設計
されているため、回路基板はカテーテル使用後はこの回
路基板を不作動にするEPROMチップを備えている。
すなわち、このことによって、カテーテルまたは少なく
とも電磁センサーが2回使用されることを防止できる。
この場合の適当な電磁センサーは、本明細書に参考文献
として含まれる、例えば、米国特許第4,391,19
9号に記載されている。さらに、好ましい電磁マッピン
グセンサー72にはBiosense社(Israel国)により製造
販売される商標名をNOGAとするものがある。電磁セ
ンサー72を使用するために、例えば、磁場を発生する
ためのコイルを収容するパッドを患者の下に置くことに
よって、生じる磁場の中に患者を配置する。さらに、基
準電磁センサーを、例えば、背中にテープで留めるなど
して、患者に固定し、第2の電磁センサーを収容するD
MR用カテーテルを患者の心臓内に侵入させる。各セン
サーは3個の小コイルから構成されており、これらのコ
イルは磁場におけるそれぞれの位置を示す弱い電気信号
を発生する。この結果、固定の基準センサーと心臓内の
第2のセンサーの両方から生じる信号が増幅されコンピ
ュータに伝送されて、当該コンピュータにより解析され
た後にモニター上に表示される。この方法により、基準
センサーに対するカテーテルにおけるセンサーの正確な
位置を確認して視覚的に表示できる。また、このセンサ
ーによって、心筋収縮により生じるカテーテルの位置ず
れまたは移動も検出できる。
マッピングすることができる。このマッピング処理はカ
テーテル先端部が心室に侵入して心臓壁に接触するまで
行なわれる。さらに、この位置は記憶される。その後、
カテーテル先端部は心臓壁に接触しながら別の位置に移
動して、その位置が記憶される。
可能であるが、好ましくは、先端電極36および環状電
極38との組み合わせで使用する。すなわち、この電磁
マッピングセンサー72と電極36および38を組み合
わせることによって、医者は心室の形状、心臓の電気的
活性およびカテーテルの移動を同時にマッピングするこ
とができるので、虚血性心疾患組織の存在とその位置を
認識できる。特に、電磁マッピングセンサー72は心臓
における先端電極の正確な位置とカテーテルの移動をモ
ニターするために使用される。さらに、先端電極36と
環状電極38はその位置における電気的信号の強度をモ
ニターするために使用される。つまり、健康な心臓組織
は強い電気的信号と正常な移動の組み合わせにより認識
され、死滅または病気の心臓組織は弱い電気的信号と異
常な移動すなわち健康な組織の場合とは逆方向の移動と
の組み合わせによって認識される。さらに、虚血性心疾
患、休眠または気絶状態の心臓組織は強い電気信号と異
常な移動の組み合わせによって認識される。それゆえ、
電磁マッピングセンサー72と先端および環状電極36
および38との組み合わせがレーザー使用の可否と場所
を決定する診断用カテーテルとして使用される。このよ
うにして、虚血性組織の存在と場所が認定されると、D
MR用カテーテルは光ファイバーが適正な方向、すなわ
ち、その虚血性組織に対して直角になるように偏向し、
レーザーエネルギーが例えば心臓収縮等の心臓の活動に
同調して光ファイバーから照射されて当該虚血性組織内
にチャネルが形成される。なお、このような技法は、本
明細書に参考文献として含まれる、例えば、米国特許第
5,554,152号、同第5,389,096号およ
び同第5,380,316号に記載されている。さら
に、この処理を繰り返して多数のチャネルを形成でき
る。
磁センサーの両方をカテーテル先端部に備えることが好
ましいが、これら両方を備えることが必要であるわけで
はない。例えば、電磁センサーを有するが電気生理学的
電極を備えていないDMR用カテーテルを別のマッピン
グカテーテルシステムと組み合わせて使うこともでき
る。好ましいマッピングシステムは、Cordis Webster社
のNOGA−STARカテーテルのような多数の電極と
電磁センサーを備えるカテーテルと、同Cordis Webster
社のBiosense−NOGAシステムのような上記電極と電
磁センサーから受け取った信号をモニターして表示する
ための手段を備えている。
び電磁センサーケーブル74は先端部位14の偏向時に
壊れないようにカテーテル本体部内において長手方向に
幾分移動可能に構成する必要がある。このような長手方
向の移動を可能にするために、それらの配線は圧縮コイ
ル44の先端部をカテーテル本体部12の内側に固定し
ている接着剤ジョイント50を抜けるトンネルの中に備
えられている。このトンネルは、好ましくはポリイミド
チューブの短いセグメントにより形成される、伝送チュ
ーブ27により形成される。図4に示す実施形態におい
ては、接着剤ジョイント50に対して2個の伝送チュー
ブが備えられている。各伝送チューブはほぼ60ミリの
長さで、約0.021インチの外径および約0.019
インチの内径を有している。一方の伝送チューブ27に
はリード線40と電磁センサーケーブル74が貫走して
おり、他方の伝送チューブ27には光ファイバー46が
延在している。
部位14とカテーテル本体部12の間の接合部に配置さ
れている。この伝送チューブには光ファイバー46が貫
走している。この伝送チューブ29は先端部位14をカ
テーテル本体部12に接着する場合に形成される接着剤
ジョイントを抜けるトンネルを構成する。なお、このよ
うな伝送チューブの数は必要に応じて変更可能である。
部12に対する引張りワイヤ42の長手方向の移動は制
御ハンドル16の適当な操作により行なえる。制御ハン
ドル16の先端部は引張りワイヤ42を操作するための
サム(親指)制御部56を有するピストン54を備えて
いる。カテーテル本体部12の基端部はシュリンクスリ
ーブ28によりピストン54に接続している。
ード線40および電磁センサーケーブル74はこのピス
トン54の中を貫走している。引張りワイヤ42はピス
トン54の基端部側に位置するアンカーピン36に取り
付けられている。また、リード線40および電磁センサ
ーケーブル74は制御ハンドル16の基端面の近くに位
置する第1のトンネル58の中に延在している。さら
に、電磁センサーケーブル74は制御ハンドル16の基
端部における回路基板64に接続しており、回路基板6
4はワイヤ80を介してコンピュータおよび画像処理モ
ニター(図示せず)に接続している。
タン製の、ガイドチューブ66から長手方向に移動可能
に延出している。このポリウレタン製ガイドチューブ6
6は好ましくは接着剤ジョイント53によりピストン5
4に取り付けられている。このような構成によって、光
ファイバー46の制御ハンドル16内における長手方向
の移動が可能になり、ピストン54が引張りワイヤ42
を操作するために作動しても壊れることはない。さら
に、ピストン54内において、引張りワイヤ42は伝送
チューブ27の中に配置されており、電磁センサーケー
ブル74およびリード線40は別の伝送チューブ27内
に配置されて、これらの配線およびケーブルの接着剤ジ
ョイント53近傍の長手方向の移動が可能になってい
る。
ューブ66はアンカーピン36に対向する制御ハンドル
16の面の近くに位置する第2のトンネル60の中を貫
走している。光ファイバー46の不所望な折り曲げを回
避するために、空間部62がピストン54と第2トンネ
ル60の先端部との間に設けられている。好ましくは、
この空間部62は少なくとも0.50インチの長さで、
好ましくは、約0.60インチ乃至約0.90インチの
長さである。
ファイバー46とポリウレタン製ガイドチューブ66
は、好ましくはテフロン(Teflon(登録商標))製の第
2のより大きなプラスチックガイドチューブ68の中を
貫走しており、これによって、当該ガイドチューブ66
および光ファイバー46は長手方向に摺動自在に移動で
きる。この第2ガイドチューブ68は接着剤等により制
御ハンドル16の内側に取り付けられて当該制御ハンド
ル16から基端部側に延出している。さらに、この第2
ガイドチューブ68は、ガイドチューブ66および光フ
ァイバー46が制御ハンドル16から出る時に、光ファ
イバー46を回路基板64との接触および鋭く折れ曲が
ることから保護している。
においては、線維芽細胞成長因子(FGP)、脈管内皮
成長因子(VEGP)、トロンボキサン−A2またはプ
ロテインキナーゼ−Cのような薬物を含む流体を注入す
るための注入チューブ76が備えられている。これらの
薬物は新しい脈管形成を開始し促進する。すなわち、F
GPおよびVEGPは新しい血管の形成開始に直接作用
する。また、トロンボキサン−A2およびプロテインキ
ナーゼ−Cは新しい血管形成に直接作用する。これらは
凝血塊形成時において血小板により放出され、FGFお
よびVEGFを放出する特定レセプター部位を有する。
影響を最小にして形成したチャネルの有効性を高めるも
のが含まれる。このような薬物としては、例えば、デキ
サメタゾンソジウムホスフェートおよびデキサメタゾン
アセテート等の種々の形態のデキサメタゾンが挙げら
れ、線維症の形成につながる外傷および異物反応および
形成したチャネルを閉じるコラーゲンカプセルに伴う炎
症を抑える。
である。また、塩水等も先端電極の温度制御のために注
入できる。さらに、注入チューブ76を組織や流体サン
プルの収集に使うこともできる。この注入チューブ76
は適当な材料、好ましくはポリイミドチューブ、によっ
て形成できる。
6を有するカテーテル10が示されている。このカテー
テル10は上述のような単一穴のカテーテル本体部12
と4個の穴を有するカテーテル先端部位14を備えてい
る。先端部位に4個の穴を設けるために、カテーテルの
直径を僅かに大きくする必要がある。注入チューブ76
はカテーテル本体部12を介して先端部位14の4番目
の穴77に延出している。さらに、この注入チューブ7
6の先端部は先端電極36の開口部および通路を抜けて
接着剤等により先端電極36に固定されている。この先
端電極36における通路は直線状でもよく、また、必要
に応じて分岐状になっていてもよい。また、注入チュー
ブ76は上述の実施形態における3個の穴の先端部位1
4の第1の穴30における光ファイバーに置き換えるこ
とが可能である。
口部からカテーテルの側壁部に出てルアーハブのような
端末部を有する。また、この注入チューブ76は制御ハ
ンドルを貫通して当該ハンドルの基端部側においてルア
ーハブのような端末部を有していてもよい。このような
構成によれば、脈管再形成を促進するための薬物を含む
液体を心臓内の脈管再形成処理の正確な位置に注入する
ことができる。
ワイヤホール78が先端部位14の先端部に設けられて
いる。このガイドワイヤホール78は先端電極36の側
面からその先端部にわたって当該先端電極の長手軸に対
して約30度の角度を成して延出している。このガイド
ワイヤホール78はガイドワイヤ(図示せず)を心臓内
に導入することと、カテーテル10を心臓内の適当な位
置に到達するまでそのガイドワイヤ上で移動することを
可能にする。一般に、ガイドワイヤを心臓内に備えるた
めには、まず導入シースを心臓内に入れて、その導入シ
ースからガイドワイヤを心臓に導入する。
ては、先端部位の操作能力を高めるために2個以上の引
張りワイヤが備えられている。このような実施形態にお
いては、第2の引張りワイヤおよびそれを囲む第2の圧
縮コイルがカテーテル本体部から先端部位における別々
の軸ずれ穴の中に延出している。この引張りワイヤを受
容する先端部位の穴は近接する四分円内に配置できる。
さらに、第1の引張りワイヤは第2の引張りワイヤの取
り付け位置の基端部側に取り付けられるのが好ましい。
さらに、第2の引張りワイヤは先端電極または先端部位
の先端部近傍の壁に取り付けることができる。
引張りワイヤの取り付け部位との間の距離は引張りワイ
ヤの方向における先端部位14の曲率を決定する。例え
ば、2本の引張りワイヤが圧縮コイルの先端部から異な
る距離に取り付けられている構成によって、第1の平面
内における長い範囲の曲線と当該第1の平面から90度
の平面内における短い範囲の曲線、すなわち、偏向され
る前の先端部位の軸に概ね沿う一平面内における第1の
曲線と当該第1の平面に好ましくは垂直の平面内におけ
る第1の曲線の先端側の第2の曲線が可能になる。この
ようなカテーテル先端部位14の高トルク特性は他方向
における偏向を変形する一方向の偏向の傾向を減少す
る。
ワイヤは先端部位内のほぼ対向する軸ずれ穴の中に延在
する。そのような実施形態においては、各引張りワイヤ
は先端部位の長さ方向に沿う同一位置に取り付けること
ができる。この場合、対向する方向における先端部位の
曲率が同じになり、先端部位はカテーテル本体部を回転
することなくいずれの方向にも偏向することができる。
ヤから成る特に好ましいカテーテル構成が本明細書と同
時出願で本明細書に参考文献として含まれるWilton W.
Webster,Jr. を発明者とする全方向操作可能カテーテル
(Omni-Directional Steerable Catheter)と題する係属
中米国特許出願に開示されている。この出願は2個以上
の引張りワイヤを操作に適する制御ハンドルを記載して
いる。すなわち、記載されている制御ハンドルは電極リ
ード線、電磁センサーケーブル、光ファイバーおよび注
入チューブに適応できるように広がる中央通路を備えて
いる。さらに、当該ハンドル部は、例えば、図5と同様
の態様で電磁センサーに繋がる回路を収容するために構
成されている。
る本発明の実施形態について行なった。本発明が関係す
る技術分野において熟達する者であれば、本発明の原
理、精神および範囲に逸脱することなく上記構造の変形
および変更を行なうことは可能である。従って、上記説
明および図面による開示は本発明の完全かつ公正な範囲
を限定するものではなく、当該範囲は本明細書中に記載
する特許請求の範囲により規定されると解するべきであ
る。
ある。 (1)さらに、前記先端部位に担持されて心臓組織の電
気的活性をマッピングするための1個以上の電極と、当
該電極にそれぞれ電気的に接続する1個以上の電極リー
ド線とから成り、当該リード線が前記先端部位における
穴から前記カテーテル本体部における穴を介して前記制
御ハンドル内に貫走している請求項1に記載のカテーテ
ル。 (2)前記先端部位の先端部に取り付けられた先端電極
から成り、当該先端電極が先端面とこれを貫通する光フ
ァイバーの穴を有している実施態様(1)に記載のカテ
ーテル。 (3)前記先端部位を囲むように当該先端部位に固定さ
れた1個以上の環状電極から成る実施態様(1)に記載
のカテーテル。 (4)前記先端部位を囲むように当該先端部位に固定さ
れた1個以上の環状電極から成る実施態様(2)に記載
のカテーテル。 (5)前記光ファイバーの先端部が前記先端部位の光フ
ァイバーの穴の中に固定されている実施態様(2)に記
載のカテーテル。
接続しており、当該ケーブルが前記回路基板から信号を
受け取るコンピュータに電気的に接続している請求項1
に記載のカテーテル。 (7)さらに、先端部と基端部を有する管状ハウジング
から成り、当該管状ハウジングの先端部が前記先端電極
の基端部に固定されており、当該管状ハウジング基端部
が前記先端部位の柔軟性チューブの先端部に固定されて
いる実施態様(2)に記載のカテーテル。 (8)前記管状ハウジングがPEEKにより形成されて
いる実施態様(7)に記載のカテーテル。 (9)前記カテーテル本体部がこれを貫通する単一の穴
を有する請求項1に記載のカテーテル。 (10)前記先端部位がこれを貫通する3個の穴を有す
る請求項1に記載のカテーテル。
ナイロンにより形成されている請求項1に記載のカテー
テル。 (12)前記外壁部が埋め込まれたステンレススチール
編みメッシュを含む請求項1に記載のカテーテル。 (13)前記ポリウレタンまたはナイロンにステンレス
スチール編みメッシュが埋め込まれている実施態様(1
1)に記載のカテーテル。 (14)前記外壁部が約0.092インチの外径と約
0.063インチの内径を有する請求項1に記載のカテ
ーテル。 (15)前記カテーテル本体部がさらに前記外壁部を内
張りする内側剛性賦与チューブを備えており、当該剛性
賦与チューブが先端部と基端部を有している請求項1に
記載のカテーテル。
ドにより形成されている実施態様(15)に記載のカテ
ーテル。 (17)前記剛性賦与チューブが約0.0615インチ
の外径と約0.052インチの内径を有する実施態様
(15)に記載のカテーテル。 (18)さらに、前記剛性賦与チューブの先端部と前記
先端部位の基端部との間に配置されるスペーサから成る
実施態様(15)に記載のカテーテル。 (19)前記先端部位の柔軟性チューブがポリウレタン
により形成されている請求項1に記載のカテーテル。 (20)前記先端部位の柔軟性チューブが埋め込まれた
ステンレススチール編みメッシュを含む請求項1に記載
のカテーテル。
込まれたステンレススチール編みメッシュを含む実施態
様(19)に記載のカテーテル。 (22)前記制御ハンドルが前記カテーテル本体部の基
端部に固定して取り付けられている第1の部材と当該第
1の部材に対して可動な第2の部材を有する請求項1に
記載のカテーテル。 (23)前記偏向手段が基端部と先端部を有する引張り
ワイヤを備えており、当該引張りワイヤが前記制御ハン
ドルから前記カテーテル本体部を介して前記先端部位に
おける穴の中に延在しており、当該引張りワイヤの先端
部が前記先端部位内に固定されており、当該引張りワイ
ヤの基端部が前記制御ハンドルの第2部材に固定されて
おり、これによって、前記制御ハンドルの第2部材に対
する前記制御ハンドルの第1部材の操作により前記引張
りワイヤを前記カテーテル本体部に対して移動して前記
先端部位を偏向する実施態様(22)に記載のカテーテ
ル。 (24)前記偏向手段が、さらに、前記引張りワイヤを
囲むように前記カテーテル本体部内に配置され、かつ、
前記先端部位における穴の中に延出する圧縮コイルから
構成されている実施態様(23)に記載のカテーテル。 (25)前記圧縮コイルが前記カテーテル本体部の基端
部と前記先端部位の基端部に取り付けられている実施態
様(24)に記載のカテーテル。
注入チューブから成り、当該注入チューブが前記カテー
テル本体部における穴と前記先端部位における穴の中を
貫走しており、前記注入チューブの先端部が先端部位内
に取り付けられており、前記注入チューブの基端部が流
体を受け取るためにカテーテル本体部の外側に延出して
いる請求項1に記載のカテーテル。 (27)さらに、温度感知手段から成る請求項1に記載
のカテーテル。 (28)前記温度感知手段が銅線と構造線から成るエナ
メルワイヤ対により形成された熱電対から成り、当該エ
ナメルワイヤ対が前記カテーテル本体部における穴と前
記先端部位における穴の中を貫走して当該先端部位の先
端部内に固定して取り付けられている実施態様(27)
に記載のカテーテル。
従来技術に比して、優れた制御操作性を有しかつ使用者
に多量の情報を提供できるDMR用カテーテルが提供で
きる。
ある。
ーテル先端部位の側断面図であり、当該実施形態は3個
の穴を有しており、電磁マッピングセンサーと光ファイ
バーの配置が示されている。
ーテル先端部位の側断面図であり、当該実施形態は3個
の穴を有しており、電磁マッピングセンサーと引張りワ
イヤの配置が示されている。
ル本体部と先端部位との間の接合部を含む。
であり、3個の穴を有する一実施形態を示している。
ある。
ーブを示している。
ューブを有する別の実施形態を示している。
り、引張りワイヤを取りつけるための好ましい手段の一
例を示している。
一例である。
一例である。
Claims (1)
- 【請求項1】 外壁部と、基端部および先端部と、これ
らを貫通する少なくとも1個の穴を有するカテーテル本
体部と、 当該カテーテル本体部の基端部に配置されている制御ハ
ンドルと、 基端部および先端部と、これらを貫通する少なくとも1
個の穴を有する柔軟性チューブから成る先端部位とから
成り、当該先端部位の基端部が前記カテーテル本体部の
先端部に固定して取り付けられており、さらに、 前記先端部位の先端部内に配置された電磁センサーから
成り、当該電磁センサーがその位置を示す電気的信号を
生ずるように構成されており、さらに、 前記電磁センサーに電気的に接続し、前記先端部位から
カテーテル本体部および制御ハンドルの中を貫走して、
電気的信号を電磁センサーから制御ハンドル内に配置さ
れた回路基板に伝達するための電磁センサーケーブル
と、 先端部および基端部を有する光ファイバーとから成り、
当該光ファイバーが前記制御ハンドルから前記カテーテ
ル本体部における穴および前記先端部位における穴を貫
走しており、前記光ファイバーの先端部が前記先端部位
の先端部とほぼ同一面になっており、さらに、 前記制御ハンドルの操作によって前記先端部位を偏向す
るための手段から成る操作可能な直接心筋脈管再生用カ
テーテル。
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